(57)【要約】【課題】  社会利益を最大化するなかで約定量を最大化し、連系線空き容量以内となるように売買注文を約定させる電力取引システムの約定処理方法および約定処理装置を提供すること。【解決手段】  需給バランス制約，約定量の上限制約，潮流制約を考慮して、連系線空き容量を緩和して、社会利益と約定量を考慮した目的関数を用いて、線形問題に定式化することにより、売買注文を最適に約定させるとともに、約定価格および混雑する連系線を特定することができる。【選択図】図１
2005135122.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
取引参加者から受け付けた参加者名，売買注文電力量，単位電力量あたりの売買注文価格および入札エリアからなる売買注文とエリア間を結ぶ連系線の潮流上下限値，エリアと連系線との接続関係，約定量がとりうる数値である約定可能電力量，約定価格がとりうる数値である約定可能価格，約定可能電力量の刻み幅，約定可能価格の刻み幅を用いて売り注文と買い注文を約定させる電力取引の約定方法において、エリア間の送電線の電力潮流は潮流上下限値以内、エリア内の約定する売り注文総量と該エリアの連系線からの流入量の和と該エリア内の約定する買い注文総量と該エリアの連系線からの流出量の和とが一致する需給バランス，約定する各売り注文の約定量はその売り注文の注文量以下および約定する各買い注文の約定量はその買い注文の注文量以下、という制約条件のもとで、約定したとき買い注文者が支払う上限金額から約定したとき売り注文者が受け取る下限金額を差し引いた社会利益に約定可能電力量の刻み幅と約定可能価格の刻み幅の積である１単位社会利益の上下限範囲未満となり、少なくとも約定量を変数に含む関数を加算した目的関数に基づいて、約定する買い注文電力量および約定する売り注文電力量および各連系線の潮流値および約定価格のうち少なくとも１つを計算することを特徴とする取引所システムの約定処理方法。
【請求項２】
請求項１の電力取引の約定処理方法において、同一価格，同一エリアの１つ以上の売り注文を１つの売り注文に集約した売り注文を使用し、同一価格，同一エリアの１つ以上の買い注文を１つの買い注文に集約した買い注文を使用することを特徴とする電力取引の約定処理方法。
【請求項３】
請求項２の電力取引の約定処理方法において、同一価格の売り注文と買い注文を約定させて約定量を最大化させるために各売り注文の価格を補正した売り注文価格または各買い注文の価格を補正した買い注文価格を使用することを特徴とする電力取引の約定処理方法。
【請求項４】
請求項３の電力取引の約定処理方法において、ゼロ以上のΔｓｊとゼロ以上のΔｂｋの２つの和の最大値が約定可能価格の刻み幅未満となるΔｓｊとΔｂｋを用いて、各売り注文ｊの価格をΔｓｊ減少させた売り注文価格、または各買い注文ｋの価格をΔｂｋ増加させた買い注文価格を使用することを特徴とする電力取引の約定処理方法。
【請求項５】
請求項４の電力取引の約定処理方法において、同一価格の売り注文毎のΔｓｊを相違させた売り注文価格，同一価格の買い注文毎のΔｂｋを相違させた買い注文価格を使用することを特徴とする電力取引の約定処理方法。
【請求項６】
請求項１から請求項５において、各売り注文の約定量を該売り注文の注文量で割った約定率と該売り注文価格の約定量の総和を該売り注文価格の注文量の総和で割った約定率の差の絶対値を該売り注文の注文数より大きい値で割った関数を加算した目的関数とすること、または各買い注文の約定量を該買い注文の注文量で割った約定率と該買い注文価格の約定量の総和を該買い注文価格の注文量の総和で割った約定率の差の絶対値を該買い注文の注文数より大きい値で割った関数を加算した目的関数とすること、または各売り注文の約定量を該売り注文の注文量で割った約定率と該売り注文価格の約定量の総和を該売り注文価格の注文量の総和で割った約定率の差の絶対値と各買い注文の約定量を該買い注文の注文量で割った約定率と該買い注文価格の約定量の総和を該買い注文価格の注文量の総和で割った約定率の差の絶対値の和を該売り注文の注文数と該買い注文の注文数の和より大きい値で割った関数を加算した目的関数とすることを特徴とする電力取引の約定処理方法。
【請求項７】
請求項１および請求項２において、前記電力取引の約定処理方法の追加する約定量を含む線形関数において同一価格の売り注文の約定量の係数を相違させた係数，同一価格の買い注文の約定量の係数を相違させた係数を用いることを特徴とする取引所システムの約定処理方法。
【請求項８】
請求項１から請求項７において、任意のエリアに対して該エリアに接続している全連系線から任意の１つの連系線を除いた連系線を対象として、該連系線の潮流上限値の増加量の総量がゼロ以上で約定可能電力量の刻み幅未満となるように各連系線の潮流上限値を増加させた補正潮流上限値と任意のエリアに対して該エリアに接続している全連系線から任意の１つの連系線を除いた連系線を対象として、該連系線の潮流下限値の減少量の総量がゼロ以上で約定可能電力量の刻み幅未満となるように各連系線の潮流下限値を減少させた補正潮流下限値を用いて、売り注文と買い注文を約定処理することにより、連系線潮流を計算して連系線潮流が補正前の潮流上下限範囲の更に約定可能電力量の刻み幅内側とならない連系線または連系線潮流が補正前の潮流上下限以内とならない連系線を市場分断する連系線候補と判定し、該連系線で区切られたエリアを分断市場候補と判定することを特徴とする電力取引の約定処理方法。
【請求項９】
請求項８において、各分断市場候補内の約定しなかった中で最も安い売り注文である最良売り注文価格および約定しなかった中で最も高い買い注文である最良買い注文価格と約定した最高売り注文価格および約定した最低買い注文価格と分断市場間の潮流方向をもとに、流出する分断市場の最良売り注文価格が流入する分断市場の最良買い注文価格以下あるいは流出する分断市場の最良売り注文価格が流入する分断市場の約定最高売り注文価格以下あるいは流出する分断市場の約定最低買い注文価格が流入する分断市場の最良買い注文価格以下となる場合は隣接する２つの分断市場は分断市場であり、そうでない場合は隣接する２つの分断市場を１つの分断市場に統合することを特徴とする電力取引の約定処理方法。
【請求項１０】
請求項１から請求項９において、全ての約定可能範囲の価格に売り注文および買い注文が存在するように、総和が約定可能電力量の刻み未満となる注文量を各エリアの各価格の注文に追加して、約定可能電力量の刻みを全売り注文数で割った値より小さい値を各売り注文の注文量から引いた値を該売り注文の注文量とする、または各エリアに総和が約定可能電力量の刻み幅未満となる注文量の成行買い注文または成行売り注文を追加し、売り注文と買い注文を約定処理することにより、各エリアで約定した売り注文の最高価格または約定した買い注文の最低価格を該エリアの約定価格とすることを特徴とする電力取引の約定処理方法。
【請求項１１】
請求項１から請求項１０の取引所システムの約定処理方法において、分断市場から流出方向の混雑の各連系線から該方向の潮流上限値の成行買い注文，該分断市場から流入方向の混雑の各連系線から該方向の潮流上限値の成行売り注文を分断市場への売買注文に追加して、該分断市場の社会利益を最大化するなかで約定量を最大化させる単一市場板寄せ約定処理をすることにより、該分断市場の約定価格，売り注文の約定総量，買い注文の約定総量と各価格の売り注文の約定総量，買い注文の約定総量を計算し、該分断市場に含まれる全エリアの約定価格を該分断市場の約定価格とすることを特徴とする電力取引の約定処理方法。
【請求項１２】
請求項１１において、前記約定処理方法の単一市場板寄せ約定処理が、分断市場の各価格での売り注文と買い注文のそれぞれの約定可能総量を計算し、各価格での売り注文約定可能総量と買い注文約定可能総量の小さい値を約定量として、この約定量が最大となる約定価格の範囲を計算し、該分断市場の約定価格を該約定価格範囲から決定し、該約定価格における約定量を該分断市場の約定総量とすることを特徴とする電力取引の約定処理方法。
【請求項１３】
請求項１１において、分断市場内のエリア毎の売り約定総量を計算し、該売り約定総量が約定可能電力量ではないエリアがある場合、該売り約定総量が約定可能電力量ではないエリアの約定総量の端数を切り捨てて約定可能電力量に修正し、この修正後の約定総量が該分断市場の売り約定総量と一致するまで、切り捨てた量の多いエリアの順に売り約定総量の約定量を約定可能電力量の刻み幅だけ加算して、エリアの売り約定総量を決定し、分断市場内のエリア毎の買い約定総量を計算し、該買い約定総量が約定可能電力量ではないエリアがある場合、該買い約定総量が約定可能電力量ではないエリアの約定総量の端数を切り捨てて約定可能電力量に修正し、この修正後の約定総量が該分断市場の買い約定総量と一致するまで、切り捨てた量の多いエリアの順に買い約定総量の約定量を約定可能電力量の刻み幅だけ加算して、エリアの買い約定総量を決定することにより各エリアの価格毎の売り約定総量と各エリアの価格毎の買い約定総量を計算し、各エリアの売り約定総量と買い約定総量から連系線の潮流を計算することを特徴とする電力取引の約定処理方法。
【請求項１４】
請求項１３において、エリア内の売り注文の約定量が約定可能電力量ではない売り注文がある場合、該売り注文の約定価格の約定総量が約定可能電力量ではない売り注文の約定量の端数を切り捨てて約定可能電力量に修正し、この修正後の約定総量が該価格の売り約定総量と一致するまで、切り捨てた量の多い注文の順に売り約定量を約定可能電力量の刻み幅だけ加算して、該価格の各売り注文の約定量を決定し、エリア内の買い注文の約定量が約定可能電力量ではない買い注文がある場合、該買い注文の約定価格の約定総量が約定可能電力量ではない買い注文の約定量の端数を切り捨てて約定可能電力量に修正し、この修正後の約定総量が該価格の買い約定総量と一致するまで、切り捨てた量の多い注文の順に買い約定量を約定可能電力量の刻み幅だけ加算して、該価格の各買い注文の約定量を決定することを特徴とする電力取引の約定処理方法。
【請求項１５】
請求項１４において、集約した売買注文に対して、約定した集約注文の約定量がゼロのときは元の個別の売買注文の約定量をゼロとし、約定した集約注文の約定量が集約した注文の注文量と同一のときは元の個別の売買注文の約定量を注文量とし、約定した集約注文の約定量がゼロより多く、注文量より少ないとき、個別の売買注文量に比例して約定量を各注文に割り当て、割り当てた約定量が約定可能電力量ではない注文の約定量の端数を切り捨てて約定可能電力量に修正し、この修正後の約定総量が集約注文の約定量と一致するまで、切り捨てた量の多い注文の順に約定量を約定可能電力量の刻み幅だけ加算して、各売買注文の約定量を決定することを特徴とする電力取引の約定処理方法。
【請求項１６】
請求項１から請求項１５において、エリアに接続する全連系線の潮流流出限度値分の成行売り注文を追加して該エリアの注文のみで単一市場板寄せ約定処理をしたときの約定した売り注文の最高値未満の価格を約定価格下限に設定し、エリアに接続する全連系線の潮流流入限度値分の成行買い注文を追加して該エリアの注文のみで単一市場板寄せ約定処理をしたときの約定した買い注文の最安値より高い価格を約定価格上限に設定し、該エリアの約定価格上限以上の売り注文を約定価格上限の１つの注文に集約した売り注文と該エリアの約定価格上限以上の買い注文を定約定価格上限の１つの注文に集約した買い注文と該エリアの約定価格下限以下の買い注文を定約定価格下限の１つの注文に集約した買い注文と該エリアの約定価格下限以下の売り注文を約定価格下限の１つの注文に集約した売り注文を用いることを特徴とする取引所システムの約定処理方法。
【請求項１７】
取引参加者から参加者名，売買注文電力量，単位電力量あたりの売買注文価格および入札エリアからなる売買注文を受け付ける注文受付部と中立機関からエリア間を結ぶ各連系線の潮流上下限値を受け付ける潮流上下限値受付部とエリアと連系線の関係を設定する接続関係設定部と約定量がとりうる数値である約定可能電力量，約定価格がとりうる数値である約定可能価格，約定可能電力量の刻み幅，約定可能価格の刻み幅を設定する約定定数設定部からなる取引所システムの約定処理装置において、エリア間の送電線の電力潮流は潮流上下限値以内，エリア内の約定する売り注文総量と該エリアの連系線からの流入量の和と該エリア内の約定する買い注文総量と該エリアの連系線からの流出量の和とが一致という需給バランス，約定する各売り注文の約定量はその売り注文の注文量以下および約定する各買い注文の約定量はその買い注文の注文量以下、という制約条件のもとで、約定したとき買い注文者が支払う上限金額から約定したとき売り注文者が受け取る下限金額を差し引いた社会利益に約定可能電力量の刻み幅と約定可能価格の刻み幅の積である１単位社会利益の上下限範囲未満となり、少なくとも約定量を変数に含む関数を加算した目的関数を設定する目的関数設定部を有することを特徴とする取引所システムの約定処理装置。
【請求項１８】
請求項１７において、エリア間の送電線の電力潮流は潮流上下限値以内，エリア内の約定する売り注文総量と該エリアの連系線からの流入量の和と該エリア内の約定する買い注文総量と該エリアの連系線からの流出量の和とが一致するという需給バランス，約定する各売り注文の約定量はその売り注文の注文量以下および約定する各買い注文の約定量はその買い注文の注文量以下という制約条件を考慮して、設定した目的関数を最適化することにより約定する買い注文電力量および約定する売り注文電力量および各連系線の潮流値を計算する約定処理部を有することを特徴とする電力取引の約定処理装置。
【請求項１９】
請求項１７から請求項１８において、同一価格の売り注文と買い注文が約定することにより目的関数が増加するように売買注文の注文価格を補正する注文価格補正部または、連系線潮流が潮流制約値を超過することにより混雑する連系線を特定できると同時に、潮流制約値緩和前との約定量の最大変化を約定可能電力量の刻み幅未満とするように潮流制約値を緩和する潮流上下限緩和部を有することを特徴とする電力取引の約定処理装置。
【請求項２０】
請求項１７から請求項１９において、連系線潮流が潮流制約値以上となった連系線で分断する市場を決定する分断市場決定部と流出する分断市場の最良売り注文価格が流入する分断市場の最良買い注文価格以下であるかどうかの判定部，流出する分断市場の約定最高売り注文価格が流入する分断市場の約定最高売り注文価格以下であるかどうかの判定部，流出する分断市場の約定最低買い注文価格が流入する分断市場の約定最低買い注文価格以下であるかどうかの判定部および隣接する分断市場を統合させる分断市場統合部を有することを特徴とする電力取引の約定処理方法。
【請求項２１】
請求項１７から請求項２０において、同一エリア，同一価格の売り注文を１つの注文集約し、同一エリア，同一価格の買い注文を１つの注文に集約する注文集約部と集約した注文の約定量から個別の注文の約定量に分配する分配処理部を有することを特徴とする電力取引の約定処理装置。
【請求項２２】
請求項１７から請求項２１において、目的関数に社会利益を設定する手段，目的関数に注文の約定量を用いた線形式として追加する手段，中立機関から得た連系線容量の上下限値を修正する手段，取引参加者から受け付けた注文の注文電力量を修正する手段，取引参加者から受け付けた注文の注文価格を修正する手段，取引参加者から受け付けていない注文を追加する手段、のうち少なくとも１つを備えることを特徴とする電力取引の約定処理装置。
【請求項２３】
請求項１７から請求項２２において、設定した目的関数を表示する表示手段，目的関数に追加した注文の約定量を用いた線形式を表示する表示手段，中立機関から得た連系線容量の上下限値を修正した該上下限値を表示する表示手段，取引参加者から受け付けた注文の注文電力量を修正した該電力量を表示する表示手段，取引参加者から受け付けた注文の注文価格を修正した該価格を表示する表示手段，取引参加者から受け付けていない追加した注文を表示する表示手段のうち少なくとも１つを備えることを特徴とする電力取引の約定処理装置。
【請求項２４】
請求項１７から請求項２３において、エリアの連系線からの最大流入量と最大流出量および該エリアの売買注文を考慮して、エリアの約定価格下限および約定価格上限を計算する約定価格上下限計算部と該エリアの約定価格上限以上の売り注文を約定価格上限の１つの集約した売り注文にし、該エリアの約定価格上限以上の買い注文を約定価格上限の１つの集約した買い注文とし該エリアの約定価格下限以下の買い注文を約定価格下限の１つの集約した買い注文とし、該エリアの約定価格下限以下の売り注文を約定価格下限の１つの集約した売り注文にする集約処理部を有することを特徴とする電力取引の約定処理装置。
【請求項２５】
請求項１７から請求項２４において、前記取引所システムの約定処理装置に表示装置を加えて、この表示装置でエリア毎の約定した最低の買い注文価格，エリア毎の約定しなかった最高の買い注文価格，エリア毎の約定した最高の売り注文価格，エリア毎の約定しなかった最低の売り注文価格，エリア毎の約定した買い注文の総量，エリア毎の約定した売り注文の総量，エリア毎の約定しなかった買い注文の総量，エリア毎の約定しなかった売り注文の総量，エリア毎の約定すべき買い注文価格であったが選ばれなかったため約定しなかった買い注文の総量，エリア毎の約定すべき売り注文価格であったが選ばれなかったため約定しなかった売り注文の総量，エリア間の送電線潮流上下限値，エリア間の送電線潮流，エリア毎の約定価格上下限，エリア毎の約定価格，分断市場毎の約定した最低の買い注文価格，分断市場毎の約定しなかった最高の買い注文価格，分断市場毎の約定した最高の売り注文価格，分断市場毎の約定しなかった最低の売り注文価格，分断市場毎の約定した買い注文の総量，分断市場毎の約定した売り注文の総量，分断市場毎の約定しなかった買い注文の総量，分断市場毎の約定しなかった売り注文の総量，分断市場毎の約定すべき買い注文価格であったが選ばれなかったため約定しなかった買い注文の総量，分断市場毎の約定すべき売り注文価格であったが選ばれなかったため約定しなかった売り注文の総量，分断市場の送電線潮流上下限値，分断市場間の送電線潮流，分断市場毎の約定価格上下限，分断市場毎の約定価格，市場分断個所のうち少なくとも一つを表示することを特徴とする電力取引の約定処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は取引所参加者から受け付けた規格化された電力商品の売買注文を電力取引所で社会利益を最大化するなかで約定量を最大化し、約定条件および系統制約を考慮して、売買注文を約定させる取引所システムの約定処理方法および約定処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
日本での代表的な取引所として、東京証券取引所がある。東京証券取引所では取引の開始時や終了時に板寄せ約定方式による売買注文の約定を行っている。証券の場合は売買が成立した証券を取引参加者に流通させることは通常なく、また、少なくとも取引時には運搬するときの制約は考慮する必要がない。このため、東京証券取引所の板寄せ約定方式の原則には、「価格を指定しない成行注文の全量が約定すること」「約定価格においては、一方の注文の全量が約定して、他方の注文が少なくとも１単位以上約定すること」「約定価格より高い買い注文は全量約定し、約定価格より安い売り注文は全量約定すること」の３つがある（http://www.tse.or.jp/english/cash/stock/methodology/guide.pdf ２１ページ。東証公式サポータ株式編）。２つめのルールは、約定量を最大化するためのものであり、３つめのルールは約定価格より高い値段で買い入札していたのに買えなかった、あるいは約定価格より安い値段で売り入札したのに売れなかったということがないようにするためのものである。板寄せ方式の特徴として、約定価格は１つであるため、高くても買いたい，安くても売りたいとして注文価格を指定しても、注文した価格以下で買え、注文した価格以上で販売できる。取引参加者は安く買える，高く売れるというメリットを享受できる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
２００３年２月の総合資源エネルギー調査会の電気事業分科会の中間とりまとめにおいて、２００５年にも新たに卸電力取引所が創設される方針が示された。電力取引の特徴として、各電力会社間の連系線の潮流制約を考慮して、売買注文を約定させる必要がある。連系線が混雑すると、その連系線で市場が分断され、電気という同一の商品であるが、市場によって約定価格が異なることになる。通常エリアとは一般電気事業者が制御する電力系統の範囲のことであるが、取引所で電力を売買するときは、必ずしも現状の一般電気事業者の制御範囲になるとは限らない。
【０００４】
本発明の目的は、エリア間の連系線の潮流上下限制約を考慮して、社会利益が大きくなるような売買注文の約定量を算出する約定処理方法および約定処理装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の主な特徴によれば、エリア間の連系線に流れる電力量はその連系線の潮流上下限以下，約定する売り注文総量は約定する買い注文総量に等しいという需給バランス，約定する各売り注文の約定量はその売り注文の注文量以下および約定する各買い注文の約定量はその買い注文の注文量以下という制約条件と約定したとき買い注文者が支払う上限金額（約定量×買い注文価格）から約定したとき売り注文者が受け取る下限金額（約定量×売り注文価格）を差し引いた社会利益を最大化したなかで約定量を最大化する目的関数とした線形計画問題として定式化し、線形計画問題を解く解法を用いた取引所システムの約定処理方法および約定処理装置により売買注文を約定させる。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、取引所で受け付けた売買注文をもとに、社会利益が大きくなるような売買注文の約定量，約定価格を求めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明の実施例について図面を参照しながら詳細に説明する。
【実施例１】
【０００８】
図１は、本発明の適用対象である取引所システムの約定処理装置１での取引所システムの約定処理計算フロー、図２は取引所システムの取引処理フロー、図３は電力取引所システムを含む全体構成を示す。電力取引所システムの約定処理装置１は演算処理部２，入力装置３，表示装置４，記憶装置５，印字装置６からなる。演算処理部２は約定処理条件の設定等を入力，選択するための入力装置３，約定結果や市場公開情報等を表示するための表示装置４，取引参加者から受け付けた注文（注文者名，注文量，注文価格等），約定結果および過去の約定結果等を格納しておく記憶装置５および約定結果や市場公開情報等を印刷するための印字装置６と接続している。電力取引所システムの約定処理装置１はネットワーク７を介して、取引参加者からの売買注文を受け付ける。電力取引所が公開する市場情報を提供するために取引参加者側にある売買注文端末８と接続されている。同様に、連系線の空き容量の連絡を受ける中立機関１０とも専用回線等のネットワークを介してつながっており、取引参加者の与信のために預けてある担保金金額の連絡を受ける金融機関１１とも専用回線等のネットワークを介してつながっている。図３の演算処理部２は取引処理部２１，取引所設定部２２，クレジット計算部２３，注文受付部２４，約定処理部
２５，料金計算部２６，市場公開部２７，連系線空き容量受付部２８，約定前処理部２９および約定後処理部３０からなる。
【０００９】
次に処理フローについて図１，図２および図３を用いて説明する。まず、最初に約定処理装置１を起動する。次に約定処理装置１はあらかじめ設定した時刻になると、処理S101を実行する。処理Ｓ１０１では取引処理部２１が取引所設定部２２に指令することにより、記憶装置５から取引所の諸条件を読み込んで、一旦表示装置４に表示して、確認あるいは設定変更等を実施した後、記憶装置５にこれらのデータを格納する。諸条件には、電力取引所の開場，閉場時刻，金融機関１１との情報の授受時刻，中立機関１０との情報の授受時刻，取引参加者が注文を出すときの約定可能電力量(約定してよい数値の値)，約定可能電力量の刻み，単位電力量当たりの約定可能価格，約定可能価格の刻み，担保金額に応じた売買金額の総量を規制するためのクレジットの計算式，取引参加者，取引商品がある。ここでは、必要に応じて、取引参加者の新規作成，削除あるいは取扱商品（電力商品の銘柄）の新規作成，削除を実施する。取引に参加するのは、一般電気事業者（発電部門，営業部門，トレーダ部門），特定規模電気事業者（ＰＰＳ），発電事業者（ＩＰＰ，自家発電所有者等），トレーダ（商社，金融機関等）等である。また、取扱商品としては、翌日の３０分あるいは１時間毎の電力，１ヶ月間，３ヶ月間，年間等の中長期間のピーク電力，ベース電力等のあらかじめ決めておいた規格化されている電力商品である。処理S102クレジット計算では約定処理装置１の取引処理部２１はクレジット計算部２３に指令してクレジットを計算する。クレジット計算部２３は記憶装置５に格納してある金融機関１１との情報の授受の時刻を読み込んで、この設定してある時刻になると、取引処理部２１を介して金融機関１１のデータベースから取引参加者の口座の担保金額を確認し、本日の各取引参加者の売買金額上限となるクレジットを計算する。計算したクレジットを記憶装置５に格納する。処理Ｓ１０３のネットワークの諸条件設定では、取引参加者が電力を授受する入札エリアと連系線との接続関係を記憶装置５から読み込む。ネットワークの接続の例を図４に示す。この例では、エリアは３つで連系線は２つあり、くし型になっている。
【００１０】
処理１０４の目的関数，条件の設定選択では、約定処理をする上で使用する目的関数，条件を設定するとともに、使用する目的関数，条件を決定する。連系線混雑箇所を特定する、あるいは参加者利益を最大化する中で約定量を最大化するように売買注文を約定させる。このとき、連系線の混雑を検出ための対策や約定量を最大化するための対策を設定，
選択する。図５に表示装置４に表示された目的関数，条件の設定画面を示す。１つの項目を選択して、「確定」ボタンを選択すると、対象とする項目の設定画面が表示される。また、「キャンセル」を選択すると、設定画面を終了する。設定項目は（Ａ）連系線混雑箇所検出方法，（Ｂ）約定量最大化，（Ｃ）約定量配分設定，（Ｄ）約定価格決定となっている。同一記号が他のところにあるものがあるが、これは１つのことを実現するために設定すると、対応する記号の目的を達成できることがあるためである。図６から図１５を用いて、各設定条件について説明する。
【００１１】
ここで、目的関数には、社会利益の項目は必須として考慮するため設定からは除いている。社会利益ＳＢは（数１）で表すものとする。これは、買い注文者が得られる便益と売り注文者が得られる便益をあわせたものであり、約定したときに買い注文者が支払ってもよい上限金額から売り注文者が受け取る下限金額を引いたものである。（数１）は約定量を変数とする線形式になっている。
【００１２】
（数１）
ＳＢ＝ΣΣＢＶｉｊ×ＢＰｉｊ−ΣΣＳＶｉｊ×ＳＰｉｊ
ＢＶｉｊ：エリアｉの買い注文ｊの約定量
ＳＶｉｊ：エリアｉの売り注文ｊの約定量
ＢＰｉｊ：エリアｉの買い注文ｊの注文価格
ＳＶｉｊ：エリアｉの売り注文ｊの注文価格
以下の説明では、連系線空き容量をＭＷの単位，売買注文の電力量を商品の受け渡し時間で平均した電力（商品の授受時間が３０分とか１時間の商品ならばそれぞれ０.５ 時間あるいは１時間で電力量ＭＷｈを除した値））もＭＷで記述しており、以下ではすべて、電力量は上記のようにＭＷの単位に換算した電力で評価するものとする。ここでは、授受時間を１時間の商品と考えて、３０ＭＷｈの注文は３０ＭＷと記述することとする。約定可能電力量も最小値１ＭＷで刻み幅１ＭＷとする。よって、約定可能電力量は整数となる。このため、計算結果の約定量が１０.４ＭＷ となったとき、約定量としては約定可能電力量である１０ＭＷあるいは１１ＭＷ等の整数に修正する必要がある。約定可能価格の刻みΔＰを１円／ｋＷｈとし、最小約定可能価格を１円／ｋＷｈとすると、約定可能価格は正の整数となる。以下の説明では価格はｋＷｈを省略して円で記述する。
【００１３】
図６は（Ａ１）連系線容量緩和の条件を設定するものである。（１）から（６）のいずれを選んでも、連系線混雑箇所を検出するようにできる。（１）から（７）までのいずれかを選択するものとする。デフォルト時は（１）から（６）のいずれかが選択されている。（１）は連系線空き容量の緩和量を約定可能電力量の刻みΔＶを系統全体のなかでエリアに接続する最大連系線数を用いて計算する。（２）は連系線空き容量の緩和量を約定可能電力量の刻みを系統全体のなかで各エリアに接続する連系線両端のエリアの最大連系線数を用いて計算する。図１６の系統の例で具体的に説明する。（１）のときは、エリアに接続する最大連系線数はエリア２に接続する３である。この数値を用いて、すべての連系線空き容量を緩和する。すなわち、空き容量の上限にこの緩和量を加算したものを修正空き容量上限とする。同様に空き容量下限からこの緩和量を引いたものを修正空き容量下限とする。ここで、空き容量の上限，下限は方向があるために、上限，下限となっているが、基準の方向を反対にすると符号が変わるとともに、その絶対値を交換することが必要になる。（２）の場合は、連系線毎に緩和量が異なる。例えば、図１６で連系線１の両端のエリアはエリア１とエリア２であり、この２つのエリアで最大の連系線数はエリア２の３となり、この値を用いる。連系線２，連系線４もエリア２と接続しているので、同じ値となる。しかし、連系線３の両端はエリア３，エリア４で、この２つのエリアでの最大連系線数は２なので、この値を用いることになる。
【００１４】
次に、（１），（２）のように緩和量を決定する理由について説明する。線形計画法等で約定結果を得るとき、連系線空き容量は制約条件として与えているので、得られた結果ではたまたま連系線潮流が容量いっぱいに流れているのか、あるいは連系線空き容量がもっと大きければもっと流せるのかの区別がつかない。そこで、連系線空き容量を微小量だけ緩和して線形計画法等で解くと、連系線空き容量よりたくさんの潮流が流れているときには、もっとたくさん流ながせるというシグナルなので連系線混雑が発生していることがわかる。しかし、連系線空き容量を過大に緩和すると、他の連系線混雑の有無を判定することができなくなる。具体的な例を用いて、どれだけまで空き容量を緩和できるかについて説明する。図１７のように、各連系線の空き容量が１０ＭＷであり、連系線空き容量を考慮して約定させると、ちょうど１０ＭＷずつの潮流が連系線１，２，４に流れる。しかし、この結果だけをみただけでは連系線が混雑しているかどうかはわからない。約定可能電力量の刻みΔＶを１ＭＷとし、エリア２に最小単位ΔＶの約定すべき買い注文１３＠１（１３円／ｋＷｈで１ＭＷの注文）があったとする。この１３＠１の注文はエリア１，３および５の１１＠１の売り注文と価格的には約定可能である。このとき、３つの連系線の空き容量を緩和することにより、このΔＶがどれかの連系線に流れなくなり、連系線混雑が発生していることがわからなくなるのは、３つの連系線のうち、１つを除いた２つの連系線の緩和量の合計がΔＶ以上となったときである。すなわち、各連系線で均等に緩和するときは緩和量がΔＶ／（３−１）以上のときである。図１７の例ではエリア１からエリア２へΔＶ／２流れ、エリア３からエリア２へΔＶ／２流れてしまうと、エリア５の１１＠１の売り注文はエリア２の約定可能な相手がすでに他の注文と約定してしまっている。このため、エリア５からエリア２の潮流は１０ＭＷのままとなり、連系線空き容量を超過していないので、連系線４が混雑していることが判定できなくなる。ここで、連系線空き容量を緩和したとき、混雑しているかの判定は連系線潮流が元の空き容量より大きいかどうかで判断するものとする。２つのエリアのみで連系線が１つの場合は、緩和量を無限大にすることにより、連系線混雑が発生しているかどうか判定できる。図６の(１)，(２)で挙げている選択肢は、上記の連系線混雑を判定するための一例である。（１）はすべての連系線で共通の緩和量にするときの例で、（２）は連系線毎に緩和量が相違するときの例である。（２）は数式で表すと、（数２）の条件を満たす緩和量ΔＦとすればよい。但し、Ｎ２が１のときは、混雑の可否判定には（数２）の右辺を無限大としてもよいが、例外として右辺の分母を１とするものとする。
【００１５】
（数２）
ΔＦ＜ΔＶ／（Ｎ２−１）
Ｎ２：連系線の両端に接続する２つのエリアのなかで、
接続する連系線が多いエリアの連系線数
また、（３），（４）または（５），（６）のように緩和する理由を述べる。（３），（４），（５），（６）はいずれも、（数２）を満たし、緩和量を小さくしたものである。（４）は（数３）を満たす緩和量ΔＦとすればよい。（６）は（数４）を満たす緩和量ΔＦとすればよい。
【００１６】
（数３）
ΔＦ＜ΔＶ／Ｎ２
Ｎ２：連系線の両端に接続する２つのエリアのなかで、
接続する連系線が多いエリアの連系線数
【００１７】
（数４）
ΔＦ＜ΔＶ／（２×Ｎ２）
Ｎ２：連系線の両端に接続する２つのエリアのなかで、
接続する連系線が多いエリアの連系線数
（４）の場合は、あるエリアから流入する連系線からの超過最大電力量がΔＦ未満としている。同様に流出するときも超過最大電力量がΔＦ未満としている。（数２）より制限することにより、混雑が生じた連系線で分断された分断市場のなかで、部分約定となる価格の約定量の合計は計算結果の値に対してプラスマイナスΔＶの範囲内になることがわかる。但し、その分断市場に部分約定の複数の注文があるまたは複数のエリアがあるときには、どの注文の約定量を変更すべきかは確定できない。同様に（５）もΔＦをすべての連系線で共通の値にしたときである。売買注文に優先順位をつけたときは、部分約定となる注文は１つなので、変更すべき注文が特定でき、約定量を計算できる。同様に、エリア毎に注文を集約し、エリアで優先順位をつけたときも、部分約定となるエリアは１つなので、変更すべきエリアの集約注文が特定でき、約定量を計算できる。
【００１８】
（１）から（６）において、分断市場の混雑連系線からの超過流入量から超過流出量を引いた値ΔＨが元の連系線空き容量としたときに対して余分に約定または少なく約定した分であるので、この量を補正すれば、その分断市場での約定量は計算できる。分断市場への流入超過でΔＨが正のときは、部分約定が買い注文のときはΔＨだけ削減、売り注文のときはΔＨだけ増加することにより、分断市場の約定量を計算できる。同様に、分断市場への流出超過でΔＨが負のときは、部分約定が買い注文のときはΔＨだけ増加，売り注文のときはΔＨだけ減少することにより、分断市場の約定量を計算できる。
【００１９】
（７）の設定を選択して、「確定」をクリックすると、上記の条件を満たすΔＦを任意に設定できるものとする。
【００２０】
図７は約定量最大化のために、（Ｂ１）価格差設定を設定するものである。（数１）で示した社会利益最大化の式は、同一価格の売り注文と買い注文を約定させても、社会利益は増加しない。すなわち、社会利益を最大化する約定結果は複数あることがあり、このなかから参加者の取引所で売買注文が成立する機会を最大化することが必要になる。このために同一価格の売買注文が約定すると社会利益が増大するように、売り注文価格を安く、買い注文価格を高くする。ただし、売り注文価格を安くしすぎ、買い注文価格を高くしすぎると、本来約定すべきではない売買注文が約定してしまうので、価格を修正する量には限界がある。（１）から（３）のいずれを選択しても、同一価格の売買注文を約定させることができる。デフォルトで選択されるのはたとえば、（１）である。
【００２１】
約定可能価格の刻みΔＰを１円／ｋＷｈとするとき、売り注文価格よりΔＰ安い買い注文と約定しないようにすればよい。すなわち、（数５）を満たすように買い注文価格を
Δｂだけ増加させ、売り注文価格をΔｓだけ減少させればよい。
【００２２】
（数５）
０＜Δｓ＋Δｂ＜ΔＰ
０＜Δｓ＜ΔＰ
０＜Δｂ＜ΔＰ
売り注文の価格のみ修正するときが（１）であり、買い注文価格のみを修正するときが（２）であり、売り注文および買い注文の価格を修正するのが（３）である。（４）では（数５）を守った範囲で、自由に設定できるものとする。
【００２３】
図８は約定量最大化と同時に約定配分設定のために、（Ｂ２）エリア毎の優先順位を設定する。(１)，(２)は一例として記述している。エリア毎の優先順位とは、同一エリアの同一価格の売り注文または買い注文はその価格の１つの集約した売り注文あるいは１つの集約した買い注文としたときに、エリアで優先順位を設定するものである。（１）の全価格でエリア優先順位固定の場合について説明する。例えば、図１８でエリア１からエリア５の順で優先順位を設定したときで説明する。このエリアの順序そのものは乱数等により、参加者間で不公平にならないように決定するものとする。売り注文が６つあり、９円の注文がエリア１とエリア３にあるが、エリア１の注文の優先順位を高くすることになる。同様に、エリア１とエリア４に１１円の売り注文があるが、エリア１の売り注文の方が優先順位が高いことになる。優先順位が高いということは、連系線制約がないときは、エリア１の９円の売り注文がすべて約定した後にしか、エリア３の９円の売り注文は約定しないということである。つまり、約定配分は優先順位が高いものから全量配分されることになる。売り注文，買い注文でエリアの優先順位を変えてもよい。これは、図７の(Ｂ１)，（３）の例で、（数５）を満たす範囲で、エリア毎の集約した注文に価格差をつけることにより、優先順位をつけているものである。（２）の価格毎にエリア優先順位を変化させる方法は、先ほどの図１８で９円の売り注文ではエリア１からエリア５の順で優先順位であるが、１１円のときはエリア５からエリア１の順の優先順位というように、価格によりエリアの優先順位が異なるように設定することである。このときも、参加者に不公平感を与えないように優先順位を決定する必要がある。（１），（２）では価格差が一定となるようにしているが、優先順位がつけばよいので、必ずしも価格差を一定にする必要性はない。（３）で設定を選択した時は、（数５）を守る範囲で、自由に設定することができるものとする。
【００２４】
図９は約定量最大化と同時に約定配分設定のために、（Ｂ３）注文毎の優先順位を設定する。（１），（２）は一例として記述している。（Ｂ２）では注文を集約していたが、ここでは集約することをしないで、注文ごとに優先順位をつける。（１）は（Ｂ２）の
（２）と同じであるが、同一エリアの同一価格の注文には同一の優先順位をつけるものである。（２）の注文毎に優先順位設定は、集約しない元の注文を使って、（数５）の範囲で同一価格の注文に対して全ての売り注文，買い注文に優先順位をつけることである。個々の注文に優先順位をつけることにより、約定配分も決まってしまう。優先順位は参加者に不公平感を与えないように決定する必要があるする。（１），（２）では価格差が一定となるようにしているが、同一価格の売り注文または買い注文に対して優先順位がつけばよいので、必ずしも価格差を一定にする必要性はない。（３）で設定を選択した時は、
（数５）を守る範囲で、自由に設定することができるものとする。
【００２５】
図１０は約定量最大化および約定配分量を考慮するために、（Ｃ１）エリア毎約定量を目的関数に追加するものである。同一エリア，同一価格の売り注文または買い注文はそれぞれ１つの注文に集約してあるものとする。最大化する目的関数を社会利益と約定量を考慮したものにしている。これにより、社会利益が最大となる約定のなかで、約定量を最大化する。ここで、単に約定量の項を目的関数に追加すると、必ずしも社会利益が最大のもののなかで、約定量が最大となるものを得られるとは限らなくなる。すなわち、約定量の項は、約定可能電力量の刻み幅ΔＶと約定可能価格の刻み幅ΔＰの積である、１単位社会利益より大きくならないようにする必要がある。これは約定量の項はΔＰ高い売り注文と買い注文がΔＶ以上約定しない範囲のみに限定していることを示している。すなわち、売買注文の約定量の線形和が（数６）の条件をみたすようにすることが必要である。連系線潮流は売買注文の約定量の線形和で表すことができ、（数７）で表現できる。このため、社会利益が最大となるなかで、連系線潮流を最大化あるいは最小化することも、（数７）で表現できることになる。
【００２６】
（数６）
−ΔＰ×ΔＶ＜ΣΣαｉｊ×ＢＶｉｊ＋ΣΣβｉｊ×ＳＶｉｊ＜ΔＰ×ΔＶ
ＢＶｉｊ：エリアｉの買い注文ｊの約定量
ＳＶｉｊ：エリアｉの売り注文ｊの約定量
目的関数を最大化するときは、約定量の係数はゼロ以上とすることが必要である。(１)，（２），（３）のいずれを選んでも約定量を最大化できる。（１），（２），（３）にある約定量，注文量はそれぞれ対象とする注文のみである。例えば、（１）の分母，分子で積算するのはそれぞれ売り注文の約定量の総和であり、売り注文の注文量の総和である。約定した売り注文の総量と約定した買い注文の総量は一致するので、売り注文または買い注文のみを目的関数に追加するのが（１），（２）であり、売り注文，買い注文の両方を入れたのが（３）である。（１），（２），（３）とも約定量の係数は１／（Σ注文量＋１）としているため、部分約定となる同一価格の注文に対して約定配分量をコントロールすることはできない。約定配分をコントロールするためには、同一価格の注文に対して係数を変えることにより実現できる。すなわち、同一価格の注文に対しては、係数（ゼロ以上の値）が大きいほど優先的に約定することになる。図１０ではこの例を示していないが、（４）で設定することができるものとする。
【００２７】
図１１は約定量最大化および約定配分量を考慮するために、（Ｃ２）注文毎約定量を目的関数に追加するものである。売り注文または買い注文は集約したものではない。(Ｃ１)と同じ考え方で社会利益最大となるなかで、約定量を最大化するものである。追加する約定量の項は（Ｃ１）と同じく、注文毎としたときの（数６）を満たすことが必要である。目的関数を最大化するようにしているので、約定量の係数はゼロ以上とすることが必要である。（１），（２），（３）のいずれを選んでも約定量を最大化できる。(１），(２），（３）にある約定量，注文量はそれぞれ対象とする注文のみである。約定した売り注文の総量と約定した買い注文の総量は一致するので、売り注文または買い注文のみを目的関数に追加するのが（１），（２）であり、売り注文，買い注文の両方を入れたのが（３）である。（１），（２），（３）とも約定量の係数は１／（Σ注文量＋１）としているため、注文毎に約定配分量をコントロールすることはできない。約定配分をコントロールするためには、同一価格の注文に対して係数を変えることにより実現できる。すなわち、同一価格の注文に対しては、係数（ゼロ以上の値）が大きいほど優先的に約定することになる。図１１ではこの例を示していないが、（４）で設定することができるものとする。
【００２８】
図１２は約定配分量を考慮するために、（Ｃ３）エリア毎の平均約定率を目的関数に追加するものである。（１）から（６）のいずれを選択しても、連系線混雑がないときは、同一価格の注文の約定率は等しくすることができる。（１）から（３）は同一価格の注文の約定率，注文量に対する約定量の比率が等しくなるように、ある売り注文の約定率から同一価格の売り注文の平均約定率を引いた絶対値のマイナスを目的関数に追加するものである。積算記号のΣが２つあるのは、エリアと価格に関して積算するためである。目的関数を最大化するので、両者の約定率の差は小さいほど絶対値は小さくなり、マイナスの符号をつけたものは大きいほどよいことになる。絶対値の中の最初の項は約定率であるため０から１の範囲の値をとる。同様に、第二項も第１項の注文価格と同じ価格の注文全体を対象とした平均約定率なので、やはり０から１の値の範囲をとることになる。これらの差は−１から１までの値を取るが、絶対値のなかはやはり０から１の値の範囲をとる。全注文に対する和は（全体の注文数×絶対値の数値の範囲）となり、最大で全体の注文数となる。全体の注文数は（１）にあるように、各価格の注文数の和である。よって、全体の注文数より大きい値で割った値を目的関数に入れている。これにより、追加した目的関数は、０から１未満の値となり、社会利益を最大化する中で、同一価格の売り注文については約定率を等しく、同じく同一価格の買い注文については約定率を等しくすることができる。これにより、同一価格の注文に対して、約定量を比例配分することができ、各約定処理において公平性を確保することができる。ここで、変数の絶対値を目的関数にするとき、線形計画問題に定式化できるかについては、例えば、（数７）の絶対値をとる目的関数を最小化する問題は、（数８）のように、新たな変数ｚを導入することにより、線形計画問題に変換できることが知られており、（１）から（３）の絶対値を目的関数とする場合も線形計画問題に定式化できる。
【００２９】
（数７）
Ｓ＝Σ｜ｘｊ−ｙｊ｜
【００３０】
（数８）
Ｇ＝Σｚｊ
但し、ｘｊ＋ｚｊ≧ｙｊ
ｘｊ−ｚｊ≦ｙｊ
次に、（４），（５），（６）も同一価格の注文に対する約定率を等しくするために目的関数に追加するものである。これらは、約定量の二次式が含まれているので、二次計画法を適用する必要がある。よく使われる二次計画法として、内点法，双対法等がある。
（４），（５），（６）は約定率そのものを使っているので、注文毎の和としており、注文数は全体の数である。約定量は０から１までであり、約定量の二乗も０から１までの値である。よって、全注文の約定率の二乗和は高々、注文数である。よって、注文数より大きな値で割ることにより、社会利益最大化となるなかで、同一価格の注文の約定率が等しい結果を得ることができる。（７）の設定は、追加する目的関数が０から１未満となり、同一価格の約定率が等しくなるような目的関数を設定するものとする。
【００３１】
図１３は約定配分量を考慮するために、（Ｃ４）注文毎の平均約定率を目的関数に追加するものである。（１）から（６）のいずれを選択しても、連系線制約がないときは、同一価格の注文の約定率は等しくすることができる。（１）から（６）の考え方は（Ｃ３）と同じである。集約していない注文を対象にしていることの相違のみである。（１）から（３）は絶対値を用いているので、新な変数を導入して、線形問題に返還する必要がある。また、（４），（５），（６）は約定率の二乗があるので、二次計画法を適用する必要がある。（７）の設定は、（Ｃ３）と同じ考え方で、追加する目的関数が０から１未満となり、同一価格の約定率が等しくなるような目的関数を自由に設定するものとする。
【００３２】
図１４は約定価格を決定するために、（Ｄ１）単一市場板寄せ方式による約定処理を実施する。図１９，図２０を用いて単一市場板寄せ方式を実現する例を説明する。単一市場板寄せとは混雑が発生する連系線を特定したとき、混雑がない市場を対象として約定量，約定価格を決定するための板寄せのことである。図１９のエリア１，エリア２からなる分断市場において、エリア１につながる連系線で混雑が発生して、その空き容量６ＭＷだけ流入し、エリア２につながる連系線で混雑が発生して、その空き容量１８ＭＷだけ流出しているものとする。また、エリア１とエリア２の間の連系線空き容量は３０ＭＷあり、混雑が発生しないことがわかっているものとする。これらの注文を板に載せて表示すると図２０のようになる。中央に注文価格が書いてあり、各価格の売り注文量と買い注文量が書いてある。また、エリア１へ流入する潮流は成行売り注文、エリア２から流出する潮流は成行買い注文として書いてある。成行注文とは、いくらでもいいから売りたいあるいは買いたいという注文であり、もっとも価格優先順位が高い。すなわち、成行売り注文とは計算機の中では価格をつけて注文した指値の売り注文のなかでもっとも安い価格より安く入札したものとみなし、成行買い注文とは価格をつけて注文した指値の買い注文のなかでもっとも高い価格より高く入札したものとみなす注文である。売り注文，買い注文について、それぞれ各価格での最大約定可能量、すなわち積算買い注文量，積算売り注文量を計算する。次に、各価格における最大約定可能量を同一価格の積算買い注文量，積算売り注文量の小さいほうとして求める。この約定量が最大となる価格が約定価格であり、この約定量がこの分断市場全体の約定量となる。以上のように、単一市場板寄せ方式により、分断市場の約定量および約定価格がわかることを示した。図１９，図２０の例では、約定量が最大となる価格は１つであったが、注文量によっては、複数の価格で約定量が同一で、最大となることがある。このときに、約定価格をどうするかを決めるのが図１４の（１），（２）である。すなわち、（１）の約定可能範囲の最安値とするか、（２）の約定可能範囲の最高値とするかである。また、（３）の設定では、約定可能範囲内の価格を選択するように設定するものとする。
【００３３】
図１５は約定価格を決定するために、（Ｄ２）仮想注文を追加するものである。(Ｄ１)で約定可能範囲の価格が２つ以上存在する理由は、約定価格の近傍の価格全てに、売買注文が入っていないことが主な原因である。このため、各エリアで約定可能価格に対して売買注文がない価格あるいは全てのエリアの約定可能価格に対して、仮想の小さな量の売買注文を入れることにする。但し、仮想注文を入れる価格の範囲は現実に約定するであろう範囲に限定するため、この上下限値の範囲を入力するものとする。仮想注文の注文量が大きくなると、約定すべきでない約定価格になってしまう恐れがあるため、仮想注文の電力量の総和を制限する。すなわち、（１）では（Ａ１）を選択したときは、仮想注文により連系線を緩和した量が全て使用されて、連系線混雑が発生することがないように制限している。この条件を満たすためには仮想注文量の総和Σ（Δｗ）は、緩和した連系線の緩和量の最小値より小さくすることが必要である。（２）のときは、各エリアに成行売り注文を追加する。但し、約定価格が約定可能範囲の最安値となるように追加する量の総和は約定可能電力量の刻み幅ΔＤ未満とする。（３）のときは、各エリアに成行買い注文を追加する。但し、約定価格が約定可能範囲の最高値となるように追加する量の総和は約定可能電力量の刻み幅ΔＤ未満とする。（４）の設定を選択したときは、満たすべき条件の範囲で設定できるものとする。
【００３４】
以上のように、処理１０４の目的関数，条件の設定選択では、各種の設定を行うことができる。次に、約定するときに、設定したどの目的関数，条件をどうするかを選択する。図２１に目的関数，条件を選択する画面を示す。各アルファベットの項目から１つずつ選択することにより、目的とする条件での約定結果を得ることができる。●が選択した項目であることを示しており、選択が終了すると、「確定」をクリックすることにより条件選択が終了する。
【００３５】
処理Ｓ１０５の連系線空き容量受信では約定処理装置１の取引処理部２１はエリア間の送電線の空き容量を中立機関１０のデータベースから読み込み、連系線空き容量受付部
２８で受け付けた後、各送電線の空き容量を記憶装置５に格納する。ここで、エリアとは現状では各一般電気事業者がコントロールする電力系統の範囲であり、電力取引所で売買注文を約定させるときに、送電線空き容量を考慮する送電線で結ばれた入札エリアのことである。このため、将来的には現状よりエリアが分割されて増加あるいは統合されて減少することがありうる。エリア間を結ぶ送電線を連系線と呼ぶこととする。
【００３６】
処理Ｓ１０６の売買注文受付では、取引所が開場してから閉場するまでの間に参加者からの売買注文を受け付ける。取引参加者の売買注文端末８からの売買注文をネットワーク７経由で、約定処理装置１で受け付けて、記憶装置５に格納する。売買注文端末８では図２２に示すように、取引参加者の参加者名称，エリア名称およびクレジット残は約定処理装置１が売買注文端末番号を認識して、当該取引参加者用のデータを送信したものを表示したものであり、売買注文の入力画面のフォーマットも約定処理装置１側から送信したものである。取引参加者はトグルスイッチにより売り注文か買い注文かの選択をし、商品名称をプルダウンメニュー等で選択し、注文電力量および売買注文価格を入力する。入力が終わった後、送信ボタンをクリックすることにより、約定処理装置１へ注文が送信されることになる。送信された注文の受付有効期間は取引所が開場している期間で、開場時刻から閉場時刻までであり、それ以外の時刻に注文を出しても、約定処理装置１はその注文を受け付けない。取引所の開場，閉場は注文受付部２４が取引処理部２５を介して、記憶装置５から取引所の開場，閉場時刻を読み込んで、その時刻になると自動的に取引所が開場し、同様に自動的に閉場する。取引所に送られる売買注文には、取引参加者名称，入札エリア，商品名，注文量，注文価格，注文の種類（売りまたは買い）等が含まれている。取引参加者からの注文を約定処理装置１で受け付けると、その取引参加者のクレジットを記憶装置５から呼び込み、クレジット範囲内であるかどうかチェックし、範囲内であれば約定処理装置１は注文を受け付けたというメッセージをネットワーク７経由で、その注文を出した取引参加者の売買注文端末８に送る。このメッセージには取引参加者自身が出した注文を確認できるように、取引参加者が送った売買注文の情報と注文受付番号、および残りのクレジットが含まれる。クレジットが不足する場合は、クレジットが不足していることと注文は受け付けられなかったというメッセージをその注文を出した取引参加者の売買注文端末８に送る。注文を受け付けると、その取引参加者のクレジットを注文量と注文価格に応じて減少させる。取引所が開場中ならば取引参加者が必要に応じて、すでに出した注文の削除，変更を受け付ける。削除，変更した場合は、約定処理装置１はそれに応じて変更，削除したことおよび修正したクレジットをその取引参加者の売買注文端末８に送る。以上の処理で、売買注文を約定させるためのデータ，情報がそろうことになる。ここで、処理Ｓ１０５は処理Ｓ１０６の売買注文受付中あるいは受付終了後に連系線空き容量を読み込むこともある。
【００３７】
次に、処理Ｓ１０７の約定前計算処理では、約定前処理部２９により処理Ｓ１０４で設定した目的関数，条件にあうように目的関数，売買注文価格，注文量の修正，制約条件の修正する。処理Ｓ１０７は処理Ｓ２０１と処理Ｓ２０２からなる。処理Ｓ２０１では、個々の売買注文をエリア毎，注文価格毎に１つの注文に集約する。ここで、使用するのは記憶装置５にある取引参加者から受け付けた有効注文（削除されず、修正され場合は修正後の注文）のみである。これらの修正したデータを約定処理で使用する。修正していないデータは、オリジナルの元データと値が同じである。元の売買注文は記憶装置５に格納されたままであり、新に修正したデータも記憶装置５に格納する。また、処理Ｓ２０２では連系線空き容量と売買注文をもとに、エリア毎の約定可能価格の範囲を計算して約定可能な注文をスクリーニングする。すなわち、エリアの全ての連系線で混雑が発生して、エリアのみで分断市場となったとする。このとき、接続する全ての連系線から空き容量分の電力が流入したとして、単一市場板寄せ方式による約定処理を実施することにより、この分市場の約定価格および約定量を計算する。このときの約定価格がこのエリアの約定価格下限となる。同様に、接続する全ての連系線から空き容量分の電力が流出したとして、単一市場板寄せ方式による約定処理を実施することにより、この分市場の約定価格および約定量を計算する。このときの約定価格がこのエリアの約定価格上限となる。連系線空き容量を考慮した約定処理を実施するため、各エリアに対して、そのエリアの約定価格下限より安い買い注文、あるいは約定価格上限より高い売り注文は約定することはない。このため、各エリアに対して、そのエリアの約定価格下限より安い買い注文は約定価格下限より安い価格の１つの注文に集約する。あるいは約定することはないので、約定処理の注文データから削除しても良い。同様に、各エリアに対して、そのエリアの約定価格上限より高い売り注文は約定価格上限より高い価格の１つの注文に集約する。あるいは約定することはないので、約定処理の注文データから削除しても良い。
【００３８】
次に、処理Ｓ１０８の約定処理計算では、約定処理部２５が取引処理部２１を介して、記憶装置５にある修正データを使って、公平に社会利益を最大化するなかで、約定量を最大化するために売買注文の約定処理を行う。処理Ｓ１０８は処理Ｓ２０３，処理２０４，処理Ｓ２０５，処理Ｓ２０６からなる。約定処理の結果を記憶装置５に格納する。処理
Ｓ１０８の約定処理計算部では混雑する連系線を見つけることができる。図２に示す処理Ｓ１０５の約定処理を詳細にしたフローを用いて、処理Ｓ１０５の約定処理を説明する。処理Ｓ２０３の修正データの取り込みは、記憶装置５にある約定処理で使用する修正データを約定処理部２５に取り込む。処理Ｓ２０４では線形計画問題に定式化したときは線形計画法，二次計画問題に定式化したときは二次計画法で問題を解く。処理Ｓ２０５で処理Ｓ２０４の結果、連系線の潮流が元の連系線空き容量以上となるときは、その連系線は混雑する連系線候補であることおよび混雑の方向がわかる。混雑する連系線候補で囲まれたエリアが分断市場の候補となる。隣接する分断市場候補間の売買注文で社会利益を更に増加させるあるいは社会利益が同じで約定量を更に増加させることができ、連系線潮流を更に混雑させることができるとき市場が分断していることを確定させることができる。そうではないときは、それらの隣接する分断市場候補は１つの分断市場に統合する。処理S206の単一市場板寄せ約定処理を実施する。混雑する連系線に対して混雑する方向に、元の連系線空き容量分の電力量を成行注文で入札したとして、処理Ｓ２０６の単一市場板寄せ約定処理を実施して、この分断市場の約定価格および約定量を計算することができる。最終的な分断市場では約定価格が１つとなる。すでに述べたように、（Ａ１）が選択されているときは、分断市場からの流入超過，流出超過分を考慮して、約定量を修正すると分断市場内の約定量は計算することができる。また、（Ｄ２）が選択されているときは、各エリアの売り注文の最高約定価格あるいは買い注文の最安約定価格を約定価格にすることにより、約定価格を決定できることになる。
【００３９】
ここで考慮する制約条件および目的関数の例を（数９）から（数１４）に示す。図２２を元に説明する。この系統は３つのエリア，２つの連系線からなっている。各エリアにはそれぞれ２つの売り注文と２つの買い注文が入札されている。ＳＶｉｊがエリアｉの売り注文ｊであり、ＢＶｉｊがエリアｉの買い注文ｊである。連系線潮流はエリア１からエリア２の方向を正とするＦ１２，エリア２からエリア３の方向を正とするＦ２３である。
【００４０】
（数９）はエリア毎の需給バランス制約の式である。
【００４１】
（数９）
ＳＶ１１＋ＳＶ１２＝ＢＶ１１＋ＢＶ１２＋Ｆ１２
ＳＶ２１＋ＳＶ２２＋Ｆ１２＝ＢＶ２１＋ＢＶ２２＋Ｆ２３
（数１０）は約定量の上下限制約である。約定量はゼロ以上で注文量以下であることが必要である。
【００４２】
（数１０）
０≦ＳＶｉｊ≦ＳＶ０ｉｊ
０≦ＢＶｉｊ≦ＳＶ０ｉｊ
ＳＶ０ｉｊ：エリアｉの売り注文ｊの注文量
ＢＶ０ｉｊ：エリアｉの買い注文ｊの注文量
（数１１）は連系線潮流の上下限制約である。
【００４３】
（数１１）
−ＦＬｉｊ≦Ｆｉｊ≦ＦＵｉｊ
Ｆｉｊ：エリアｉからエリアｊ間向きの連系線潮流
−ＦＬｉｊ：エリアｉからエリアｊ間向きの連系線潮流下限
ＦＵｉｊ：エリアｊからエリアｉ間向きの連系線潮流上限
また、約定配分量設定のために、（Ｃ３）あるいは（Ｃ４）を選択し、絶対値の目的関数を追加したときは、新たな制約条件を追加する必要があることはすでに説明した。
【００４４】
社会利益は（数１）であるが、これを含み追加した線形項からなる目的関数を含めた目的関数の例を（数１２）に示す。ここで、使用する価格，注文量は修正したデータである。但し、約定率の二次式を使用するときは、目的関数は二次式になる。
【００４５】
（数１２）
ＳＢ＝ΣΣＢＶｉｊ×ＢＰｉｊ−ΣΣＳＶｉｊ×ＳＰｉｊ
＋ΣΣαｉｊ×ＢＶｉｊ＋ΣΣβｉｊ×ＳＢｉｊ
以上のように、線形計画問題、あるいは二次計画問題に定式化することにより、変数として設定した、各注文の約定量，連系線潮流が求まる。しかし、この約定量は同一価格で複数の部分約定した注文が存在するため、端数があることがあり必ずしも約定可能電力量になっていない。あるいは、連系線容量緩和，注文量を削減等のデータの修正を行っているため、正しい、約定量になっていない。
【００４６】
処理Ｓ２０５の分断市場決定処理は、処理Ｓ２０４で元の連系線空き容量以上となる混雑連系線候補がわかるので、この連系線候補で分断した分断市場候補がわかる。分断市場候補毎に約定しなかった中で最も安い売り注文である最良売り注文価格および約定しなかった中で最も高い買い注文である最良買い注文価格と約定した最高売り注文価格および約定した最低買い注文価格を求める。次に、隣接する分断市場候補で流出する分断市場候補の最良売り注文価格が流入する分断市場候補の最良買い注文価格以下あるいは流出する分断市場候補の最良売り注文価格が流入する分断市場候補の約定最高売り注文価格以下あるいは流出する分断市場候補の約定最低買い注文価格が流入する分断市場候補の最良買い注文価格以下となる場合は隣接する２つの分断市場は分断市場であり、そうでない場合はこれらの隣接する２つの分断市場を統合する。元の連系線空き容量以上となるすべての混雑連系線候補を対象にこの統合処理を実施することにより、最終的な混雑連系線および分断市場を確定させる。ここで、混雑連系線候補のなかで、最終的な混雑連系線となる連系線の数は同じであるが、組み合わせが異なるケースがありうる。このため、市場統合する分断市場候補として取り上げる順序を流出市場から決定する、あるいは流入市場から決定する等により分断市場を確定する方法がある。または、混雑連系線の組み合わせの中で、混雑連系線の潮流とその両端の市場価格差の積であらわす混雑収入の最大化，最小化あるいは買い注文者の総支払額の最大化，最小化あるいは売り注文者の総収入額の最大化，最小化となるものを選ぶ方法もある。
【００４７】
処理Ｓ２０６の単一市場板寄せ約定処理は、処理Ｓ２０５で混雑する連系線がわかるので、分断市場のエリアがわかる。よって、混雑した連系線に混雑方向の連系線空き容量分の電力を成行注文として追加するとともに、その分断市場の元の売買注文を使用して単一市場板寄せを実施する。この結果、この分断市場の約定価格および約定量がわかる。また、約定価格より高い買い注文および安い売り注文は全量約定する。逆に、約定価格より安い買い注文および高い売り注文の約定量はゼロである。しかし、約定価格の売買注文については、売り注文または買い注文の一方について、部分約定している可能性があるため、個々のエリアの約定量，個々の注文の約定量は決定できない。但し、（Ｂ２）のエリア毎優先順位を選択したとき、（Ｃ１）でエリア毎の約定量に優先順位がつくように約定量の係数をつけたときは、各エリアの約定量を決定することができる。これは、１つのエリアに部分約定となる注文が集まるためである。同様に、（Ｂ３）を選択したとき、（Ｃ２）で注文毎に優先順位がつくように約定量の係数を設定したときは、１つの注文のみが部分約定となるため、各注文の約定量を決定することができる。また、約定価格については、価格範囲があるときは（Ｄ１）または（Ｄ２）で設定した条件で約定価格を決定するものとする。
【００４８】
以上により、処理Ｓ１０８の約定処理計算を終了する。次に、処理Ｓ１０９の約定後処理計算を実施する。処理Ｓ１０９は処理Ｓ２０７と処理Ｓ２０８からなる。約定後処理計算は処理Ｓ１０８では分断市場の約定価格と分断市場の約定量しかわからなかったので、エリア毎の約定量および注文毎の約定量を決定する。処理Ｓ２０７では処理Ｓ２０６で解いた各エリア，各注文の約定量に対して次のように約定量を修正する。但し、処理Ｓ206で決定した約定量ゼロ、あるいは全量約定の注文はその値を利用する。エリアの約定量を決定する例を図２４を用いて説明する。まず各エリアの約定量を決定するために、その量以下で最も大きな約定可能電力量を仮約定量とする。次にこの仮約定量の和が分断市場の約定量以下となるときは、仮約定量にするために切り捨てた値が大きなエリアから順に約定可能電力量の刻みΔＶ（１ＭＷ）を分断市場の約定量と一致するまで追加する。(Ａ１)の（３）から（６）を選択したときは、必ずこの仮約定量の和は分断市場の約定量以下となる。しかし、（Ａ１）で（１），（２）を選択した場合はこの仮約定量の和は分断市場の約定量以上となる可能性もあることから、このときは約定可能電力量となる値に仮約定量を決めた後、端数の小さいもの切り捨てることにより約定量の和を分断市場の約定量に一致させるものとする。次にエリア約定量を確定したら、処理Ｓ２０８により注文毎の約定量を決める。エリア約定量が集約注文であるならば、注文量に比例して約定量を割り当てる。次に図２４と同じように、仮約定量を決定し、端数の大きいものからΔＶを割り当てていき、エリアの約定量と各注文の約定量の和を一致させる。エリアの注文が集約注文ではなく、個々の注文であるときも、一旦エリアとしての約定量を計算し、次に各注文の約定量を決めていくものとする。エリアの約定量から個々の注文の約定量を決める方法も図２４と同じように、仮約定量を決定し、端数の大きいものからΔＶを割り当てていき、エリアの約定量と各注文の約定量の和を一致させるものとする。決定したエリア毎の約定量を用いて分断市場内の連系線の潮流を計算する。
【００４９】
以上の処理により、各注文の約定量が確定する。また、約定価格は処理Ｓ２０６の分断市場毎にすでに決定されているので個々の注文の約定価格も決定されている。これらの各注文の約定量，約定価格，エリアの約定価格，連系線潮流を記憶装置５に格納する。
【００５０】
処理Ｓ１１０では、約定した売買注文に対して料金計算をする。以上の約定処理で計算した約定した注文とその約定量，各エリアの約定価格，各連系線の潮流，各エリアの価格毎の約定量と未約定量，各エリアの約定した最高売り注文価格，約定しなかった最安の売り注文価格，各エリアの約定した最安の買い注文価格，約定しなかった最安の売り注文価格の約定結果等に関する情報を記憶装置５に格納する。
【００５１】
処理Ｓ１１０の料金計算では、料金計算部２５は記憶装置５から各注文に対して約定価格と約定量の情報を読み込んで、各注文の精算料金を計算する。この精算料金を取引参加者毎に集計する。最終的には、１日のなかで売買が成立した商品全体の精算料金を計算する。この各計算結果を記憶装置５に格納する。
【００５２】
処理Ｓ１１１では約定結果の配布，市場情報の作成，表示を市場公開部２７により実行して、図２５，図２６，図２７，図２８および図２９を表示装置４に表示する。また、取引参加者に対しては図２５から図２８と取引参加自身の約定量および約定価格を取引処理部２１，ネットワーク７を介して、売買注文端末８に配布する。
【００５３】
図２５はエリア毎の約定した最高の売り注文価格，エリア毎の約定しなかった最安の売り注文価格，エリア毎の約定する最安の買い注文価格，エリア毎の約定しなかった最高の買い注文価格，エリア毎の約定価格の表示画面例である。同様に分断市場毎の約定した最高の売り注文価格，分断市場毎の約定しなかった最安の売り注文価格，分断市場毎約定する最安の買い注文価格，分断市場毎の約定しなかった最高の買い注文価格，分断市場毎の約定価格を表示することもできる。
【００５４】
図２６はエリア毎の約定した買い注文の総約定量，エリア毎の約定した売り注文の総約定量，エリア毎の約定しなかった買い注文の総約定量，エリア毎の約定しなかった売り注文の総約定量の表示画面例である。同様に分断市場毎の約定した買い注文の総約定量，分断市場毎の約定した売り注文の総約定量，分断市場毎の約定しなかった買い注文の総約定量，分断市場毎の約定しなかった売り注文の総約定量をひょうじすることもできる。図
１４，図１５を取引参加者の端末８に表示することにより、参加者が出した注文でエリアの約定価格であるにもかかわらず、約定できないものであったことが確認できる。
【００５５】
図２７はエリア毎の約定価格のうち約定した総量と約定しなかった総量の表示画面例である。図２８はエリア間の送電線空き容量，エリア間の送電線使用量の表示画面例である。
【００５６】
図２９は取引参加者毎の約定結果を表示する画面例である。また、図２３の系統図に連系線潮流値を表示したり、混雑の有無を認識できるように連系線の色あるいは線の太さを変更して表示する画面を表示する。以上により、取引所システムの約定処理を終了する。
【００５７】
上記本発明の実施例によれば、取引所で受け付けた売買注文をもとに、売買注文価格の微小量修正，連系線空き量を微小量緩和して、連系線空き容量制約，需給バランス制約等の制約と社会利益および約定量等を含む目的関数を用いて線形計画問題に定式化することにより、社会利益を最大化するなかで約定量を最大とする売買注文の約定量，約定価格を求めることができる。また、混雑する連系線を特定することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】取引所システムの約定処理フロー。
【図２】取引所システムの取引所処理フロー。
【図３】取引所システムの約定処理装置の全体構成。
【図４】ネットワーク接続関係の例。
【図５】目的関数，条件の設定画面の例。
【図６】連系線容量緩和の条件を設定する画面の例。
【図７】価格差を設定する画面の例。
【図８】エリア毎の優先順位を設定する画面の例。
【図９】注文毎の優先順位を設定する画面の例。
【図１０】エリア毎の約定量を設定する画面の例。
【図１１】注文毎の約定量を設定する画面の例。
【図１２】エリア毎の平均約定率を設定する画面の例。
【図１３】注文毎の平均約定率を設定する画面の例。
【図１４】単一市場板寄せの約定価格を設定する画面の例。
【図１５】仮想追加注文を設定する画面の例。
【図１６】電力系統の接続関係の例。
【図１７】電力系統の接続関係と売買注文を示す例。
【図１８】電力系統の接続関係と売買注文を示す例。
【図１９】単一市場板寄せ約定するための電力系統の接続関係と売買注文を示す例。
【図２０】板寄せの板の画面例。
【図２１】目的関数，条件の選択画面例。
【図２２】取引参加者の注文入力画面例。
【図２３】電力系統の接続関係と売買注文を示す例。
【図２４】分断市場の約定量をエリアに配分する例。
【図２５】約定結果を示す画面例。
【図２６】約定結果を示す画面例。
【図２７】約定結果を示す画面例。
【図２８】約定結果を示す画面例。
【図２９】約定結果を示す画面例。
【符号の説明】
【００５９】
１…取引所システムの約定処理装置、２…演算処理部、３…入力装置、４…表示装置、５…記憶装置、６…印字装置、７…ネットワーク、８…売買注文端末、１０…中立機関、１１…金融機関。
【図１】
2005135122.tif 000003
【図２】
2005135122.tif 000004
【図３】
2005135122.tif 000005
【図４】
2005135122.tif 000006
【図５】
2005135122.tif 000007
【図６】
2005135122.tif 000008
【図７】
2005135122.tif 000009
【図８】
2005135122.tif 000010
【図９】
2005135122.tif 000011
【図１０】
2005135122.tif 000012
【図１１】
2005135122.tif 000013
【図１２】
2005135122.tif 000014
【図１３】
2005135122.tif 000015
【図１４】
2005135122.tif 000016
【図１５】
2005135122.tif 000017
【図１６】
2005135122.tif 000018
【図１７】
2005135122.tif 000019
【図１８】
2005135122.tif 000020
【図１９】
2005135122.tif 000021
【図２０】
2005135122.tif 000022
【図２１】
2005135122.tif 000023
【図２２】
2005135122.tif 000024
【図２３】
2005135122.tif 000025
【図２４】
2005135122.tif 000026
【図２５】
2005135122.tif 000027
【図２６】
2005135122.tif 000028
【図２７】
2005135122.tif 000029
【図２８】
2005135122.tif 000030
【図２９】
2005135122.tif 000031